Nuevas ideas sobre los virus de plantas en Australia
Un estudio revela virus de plantas ocultos en la vida silvestre, afectando la agricultura.
Jackie Mahar, Jonathon C. O. Mifsud, Kate Van Brussel, Anna E. Lachenauer, Erin Harvey, Olivia M. H. Turnbull, Stefanie Bonat, Thomas M. Newsome, Annabelle Olsson, Antje Chiu-Werner, Menna E. Jones, Edward C. Holmes, Solomon Maina
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Tabla de contenidos
Los virus pueden ser un gran problema para las plantas, especialmente en la agricultura. Cuando las enfermedades virales afectan los cultivos, puede llevar a un crecimiento reducido y cosechas malas. Este problema está empeorando debido a factores como el cambio climático, el comercio global y plagas que pueden resistir pesticidas. Un grupo de virus que causa un daño significativo se llama tobamovirus. Estos virus son conocidos por infectar muchos tipos de plantas y pueden dañar gravemente los cultivos.
¿Qué son los Tobamovirus?
Los tobamovirus pertenecen a la familia Virgaviridae y se pueden encontrar en varias plantas. Estos virus tienen una estructura única que les permite propagarse fácilmente entre las plantas. Los tobamovirus son particularmente peligrosos para plantas como los tomates y los pepinos. Por ejemplo, el virus del tomate de frutas rugosas marrones y el virus del mosaico moteado verde del pepino son dos tobamovirus problemáticos que han afectado cultivos y causado pérdidas económicas a los agricultores.
La Propagación de los Virus
Australia tiene un paisaje agrícola único, ya que muchos cultivos se introdujeron solo en los últimos cientos de años. Esto significa que muchos virus dañinos que afectan los cultivos en otros países pueden no estar presentes en Australia, o solo han llegado recientemente. Desafortunadamente, el comercio global puede introducir estos virus cuando se importan semillas o plantas infectadas de otros países.
Además del comercio, los virus también pueden saltar de plantas silvestres a cultivos cultivados. A medida que la agricultura aumenta, las posibilidades de que esto ocurra también aumentan. Por eso es crucial entender qué virus existen en las plantas locales para manejar las enfermedades de los cultivos. Los estudios han demostrado que algunos virus incluso pueden ser transmitidos a través de los excrementos de los animales, lo que añade otra capa de complejidad a la gestión de estas amenazas.
Un Descubrimiento Sorprendente
Recientemente, investigadores que estudiaban virus animales en Australia encontraron el virus del mosaico de ribgrass en Animales Salvajes. Esto fue una gran sorpresa, ya que se pensaba que el virus era exótico para Australia. El virus del mosaico de ribgrass tiene una amplia gama de huéspedes vegetales, lo que lo hace muy preocupante para la agricultura australiana. Tiene parientes que son patógenos de plantas conocidos que pueden causar daños serios a los cultivos.
Cómo se Propagan los Virus Entre las Plantas
Los tobamovirus son notorios por propagarse fácilmente, ya sea a través del contacto directo con plantas infectadas o a través de semillas. Pueden sobrevivir en el suelo durante meses, lo que hace que sea difícil deshacerse de ellos una vez que se establecen. La única manera de controlar estos virus suele ser destruir las plantas infectadas y desinfectar el suelo.
Debido a que faltan tratamientos, la detección temprana de estos virus es crucial. Australia actualmente depende de inspecciones visuales y pruebas específicas en plantas y semillas importadas para detectar estos virus antes de que se propaguen. Aún así, hay una necesidad de nuevos métodos que puedan detectar virus desconocidos.
Nueva Estrategia de Vigilancia
Como respuesta a esta necesidad, los investigadores han comenzado a investigar el contenido intestinal de animales como una forma de detectar nuevas amenazas virales. Al analizar el ARN total de los animales, pueden descubrir virus que pueden no ser conocidos aún o que podrían estar ocultos en el ambiente.
Este enfoque no solo ayuda a detectar la presencia de tobamovirus, sino que también arroja luz sobre las relaciones entre estos virus y los riesgos potenciales que representan para la industria hortícola de Australia.
El Proceso de Investigación
Los investigadores utilizaron muestras recolectadas de varios animales a través de Australia para llevar a cabo su estudio. Extrajeron ARN del contenido intestinal de los animales y luego lo secuenciaron para identificar la presencia de tobamovirus. Este proceso reveló cinco especies diferentes de tobamovirus, incluyendo una que se pensaba que era exótica y varias nuevas.
Los datos recopilados se analizaron para ver cómo se relacionan los virus entre sí y qué significa eso para Australia. El estudio encontró que algunos de estos virus ya están en animales salvajes, lo que genera preocupaciones sobre cómo podrían transferirse a los cultivos.
Hallazgos sobre los Virus
Entre los tobamovirus detectados, uno fue el virus del mosaico de ribgrass, que se había considerado previamente exótico. La presencia de este virus en la vida silvestre australiana sugiere que podría no estar tan aislado como se pensaba. Se encontraron otros dos virus novedosos, los cuales no se parecen mucho a los tobamovirus conocidos, lo que hace difícil predecir su impacto en las plantas.
Además, los investigadores encontraron que un tobamovirus conocido, TMGMV, no es alarmante porque ha estado en Australia durante mucho tiempo y está bien estudiado.
Implicaciones para la Agricultura
La presencia de estos tobamovirus en la vida silvestre es significativa por varias razones. Primero, señala la posibilidad de que los virus salten de plantas silvestres a cultivos cultivados. El hecho de que algunos de estos virus estén en animales salvajes sugiere que podrían propagarse fácilmente a los cultivos a través del contacto con animales o herramientas y equipos contaminados.
Los investigadores señalaron que se necesitan estudios adicionales para entender los posibles huéspedes de estos nuevos virus descubiertos y su impacto en la agricultura. También hay una necesidad clara de mejores métodos para rastrear cómo se mueven estos virus a través del ambiente.
Conclusión
En conclusión, identificar tobamovirus en el contenido intestinal de animales abre nuevas vías para estudiar y manejar virus de plantas. Los hallazgos muestran que monitorear la vida silvestre puede ser una parte valiosa de una estrategia más amplia para proteger los cultivos de infecciones virales.
Con el comercio global en curso y los cambios climáticos, es crucial mantener un ojo en estas amenazas para proteger el futuro de la agricultura. Al entender las conexiones ecológicas entre la vida silvestre y los cultivos, podemos crear mejores estrategias para manejar y prevenir pérdidas de cultivos debido a virus.
Mientras tanto, mientras lidiamos con virus de plantas en la agricultura, esperemos que nuestros cultivos se mantengan sanos porque ¡nadie quiere comer un tomate que parece haber pasado una mala noche!
Fuente original
Título: Detection of exotic biosecurity threat ribgrass mosaic virus and novel tobamoviruses through metatranscriptomic sequencing of animal gut content
Resumen: Ribgrass mosaic virus (RMV) and related viruses of the genus Tobamovirus (Virgaviridae) are cruciferous plant pathogens that represent a threat to global horticultural systems. In Australia, they are considered exotic biosecurity threats, and an incursion of these viruses would require rapid and strict control efforts. However, current surveillance methods for these viruses are limited. We examined whether RMV and related tobamoviruses could be detected by deep sequencing of gut metatranscriptomes of vertebrate animals and ticks. Using this method, we discovered that RMV, as well as a novel relative of RMV, and two highly diverse novel tobamoviruses are present in Australia. RMV was detected in multiple sites in both the Australian Capital Territory (ACT) and Tasmania, two regions separated by approximately 700km of land and 200km of water. The novel relative of RMV was detected in the ACT and New South Wales (NSW), while the highly divergent novel tobamoviruses were each detected in a single state, NSW and Queensland (QLD). In addition, Tobacco mild green mosaic virus, which is already known to be present in Australia, was detected in QLD using this method. This work highlights the potential utility of metatranscriptomic sequencing of wild animal gut for the surveillance of biosecurity threats to native and agricultural plant species. ImportancePlant viruses can have devastating impacts on global horticulture. Tobamoviruses (family Virgaviridae, genus Tobamovirus) are among the most damaging seed-borne viruses in horticultural crops, and Australia is free of many of the tobamoviruses that cause major crop losses in other countries. These viruses are extremely difficult to eradicate. Consequently, early detection of incursions is key to the control of these viruses in Australia, alongside rapid deployment of eradication and management plans. Current biosecurity surveillance methods in Australia rely on visual inspection, immunological assays, and molecular methods such as screening of imported seed lots. This study introduces a complementary approach that utilises unbiased metatranscriptomic sequencing of animal gut material to detect cryptic plant viruses circulating in nature. Using this approach, we detected five different tobamovirus circulating in Australia, including a virus thought to be exotic and three novel viruses. This unique approach highlights alternative options for surveillance/detection of exotic crop viruses.
Autores: Jackie Mahar, Jonathon C. O. Mifsud, Kate Van Brussel, Anna E. Lachenauer, Erin Harvey, Olivia M. H. Turnbull, Stefanie Bonat, Thomas M. Newsome, Annabelle Olsson, Antje Chiu-Werner, Menna E. Jones, Edward C. Holmes, Solomon Maina
Última actualización: 2024-12-11 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.10.627875
Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.10.627875.full.pdf
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